Oksigen Purba Pertama di Atmosfer Berasal dari Letusan Gunung Berapi

By Wawan Setiawan, Selasa, 31 Agustus 2021 | 09:00 WIB
Menurut para peneliti, (Getty Images)

Nationalgeographic.co.id—Sejauh ini, hanya planet Bumi yang diketahui memiliki kehidupan. Karena penemuan planet-planet yang baru belum ada satu pun yang terbukti mirip kondisinya dengan Bumi. Para ilmuwan masih mengandalkan data-data yang mereka peroleh dari jarak jauh.

Mengapa dan bagaimana bisa terbentuk kehidupan di Bumi? Ini merupakan salah satu dari sekian banyak pertanyaan ilmuwan yang menjadi topik menarik dalam penelitian mereka.

Salah satunya adalah penelitian yang dilakukan terhadap batuan yang berusia 2,5 miliar tahun dari Australia. Ilmuwan mengatakan bahwa batuan tersebut berasal dari letusan gunung berapi yang mana saat itu telah meningkatkan lonjakan populasi mikroorganisme laut. Ia telah menciptakan embusan oksigen pertama ke atmosfer bumi. Berkat adanya peristiwa oksidasi dalam skala besar ini, maka ada kemungkinan membuat ledakan bentuk kehidupan berfotosintesis, sehingga mengubah karbondioksida dan air menjadi oksigen.

Adanya temuan bau oksigen pada batuan gunung McRae Shale di Australia, membuat para ilmuwan dari Arizona State University yang telah menganalisisnya pada tahun 2007 yakin bahwa mereka telah menemukan jejak oksigen purba yang berasal dari waktu jangka pendek antara 50 hingga 100 juta tahun yang lalu. Namun, mereka belum bisa menjelaskan naik turunnya oksigen saat itu.

Tidak hanya satu penelitian saja, bahkan dalam studi baru yang dilakukan oleh para ilmuwan dari University of Washington (UW), Michigan, bersama lembaga lainnya juga melakukan analisis pada batuan purba yang sama. Hasilnya menunjukkan adanya peristiwa lonjakan merkuri yang dipancarkan oleh letusan gunung berapi ke atmosfer bagian atas Bumi.

Roger Buick, yang merupakan rekan penulis studi juga profesor Ilmu Bumi dan Antariksa UW, mengatakan, “Tentu saja, dalam batuan di bawah lonjakan oksigen sementara, kami menemukan bukti adanya merkuri, baik dalam jumlah yang banyak beserta isotopnya, peristiwa letusan gunung berapi yang paling masuk akal melibatkan hal ini ke atmosfer.”

Baca Juga: Gelagar-Gelagar Gunung Api Terdahsyat di Nusantara

Roger Buick pada tahun 2004 di Mount McRae Shale di Australia Barat. Batuan yang dibor di dekat sini menunjukkan (Roger Buick/University of Washington)

Hasil kajian Buick bersama rekannya tentang merkuri ini telah diterbitkan dalam Jurnal PNAS pada 17 Agustus 2021 dengan mengambil judul Mercury abundance and isotopic composition indicate subaerial volcanism prior to the end-Archean whiff of oxygen.

Gas merkuri yang dilepaskan oleh letusan gunung berapi ke atmosfer akan membuatnya bersirkulasi selama satu atau dua tahun sebelum akhirnya menciptakan hujan ke permukaan bumi.

“Pasti ada ladang lahar dan abu vulkanik. Dan batuan yang kaya nutrisi itu akan lapuk terkena angin dan hujan, melepaskan fosfor ke sungai yang dapat menyuburkan daerah pesisir di dekatnya, memungkinkan cyanobacteria penghasil oksigen dan bentuk kehidupan bersel tunggal lainnya untuk berkembang.” tutur Buick.

Baca Juga: Bagaimana Manusia Selamat Dari Letusan Gunung Berapi Toba Purba?

Berdasarkan temuan mereka, para peneliti juga percaya bahwa pelapukan oksidatif abu vulkanik dan batuan menghasilkan unsur-unsur penting seperti fosfor, sehingga memasok nutrisi penting ke lautan Bumi dan menghasilkan "bau" oksigen yang terjadi di atmosfer Bumi.

Penulis utama studi ini, Jana Meixnerová, yang merupakan seorang mahasiswa doktoral UW dalam ilmu Bumi dan ruang angkasa turut menjelaskan, “Ada nutrisi lain yang memodulasi aktivitas biologis pada rentang waktu yang singkat, tetapi fosfor adalah yang paling penting dalam rentang waktu yang lama.”

Baca Juga: Gunung Api Purba yang Menuntaskan Dahaga

Ini adalah inti bor batuan dari Gunung McRae Shale di Australia Barat. Analisis sebelumnya menunjukkan (Roger Buick/University of Washington)

 

Ia juga menambahkan dalam penjelasannya, “Selama pelapukan di bawah atmosfer Archaean, batuan basaltik segar akan perlahan-lahan larut, melepaskan fosfor nutrisi makro penting ke sungai. Itu akan memberi makan mikroba yang hidup di zona pesisir dangkal dan memicu peningkatan produktivitas biologis yang akan tercipta, sebagai produk sampingan, dan lonjakan oksigen.”

"Lokasi yang tepat dari gunung berapi dan ladang lava itu tidak diketahui, tetapi ladang lava besar dengan usia yang tepat ada di India modern, Kanada, dan di tempat lainnya." kata Buick seperti yang dilaporkan oleh Tech Explorist.

Baca Juga: Studi Terbaru Ungkap Kenapa Gunung Api di Indonesia Sangat Berbahaya

Buick juga menegaskan, “Studi kami menunjukkan bahwa untuk bau oksigen sementara ini, pemicu langsungnya adalah peningkatan produksi oksigen, daripada penurunan konsumsi oksigen oleh bebatuan atau proses tak hidup lainnya. Ini penting karena keberadaan oksigen di atmosfer sangat mendasar. Ini adalah pendorong terbesar bagi evolusi kehidupan yang besar dan kompleks.”

Studi ini sangatlah penting. Hasil studi telah menjelaskan bagaimana geologi planet turut memengaruhi peristiwa evolusi kehidupan di permukaannya. Menurut ilmuwan, hal ini dapat membantu pemahaman kita dalam mencari identitas kelayakhunian eksoplanet baru yang semakin banyak saja ditemukan di luar tata surya kita. Khususnya dalam upaya pencarian kehidupan lain di luar Bumi.

Baca Juga: Studi Terbaru Ungkap Potensi Bahaya Gunung Berapi Terbesar di Dunia